নির্দিষ্ট পরিমাণ বায়ুকে সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় সংকোচিত করে আয়তন অর্ধেক করা হলে, চূড়ান্ত চাপ কত?
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় গ্যাসের সংকোচন 💨
ব্যাখ্যা:
সমোষ্ণ প্রক্রিয়া (Isothermal Process) হলো এমন একটি তাপগতীয় প্রক্রিয়া যেখানে গ্যাস বা অন্য কোনো সিস্টেমের তাপমাত্রা স্থির থাকে। এক্ষেত্রে, সিস্টেমের চাপ (Pressure) এবং আয়তন (Volume) পরিবর্তিত হলেও তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে।
বয়েলের সূত্র (Boyle's Law):
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে বয়েলের সূত্র প্রযোজ্য। এই সূত্রানুসারে, নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের জন্য স্থির তাপমাত্রায় চাপ (P) এবং আয়তনের (V) গুণফল ধ্রুবক থাকে। গাণিতিকভাবে, এটিকে এভাবে লেখা যায়:
PV = ধ্রুবক 🌡️
অর্থাৎ, যদি কোনো গ্যাসের প্রাথমিক চাপ P1 এবং প্রাথমিক আয়তন V1 হয়, এবং চূড়ান্ত চাপ P2 ও চূড়ান্ত আয়তন V2 হয়, তবে:
P1V1 = P2V2
সমস্যার সমাধান:
প্রশ্নানুসারে, গ্যাসকে সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় সংকুচিত করে আয়তন অর্ধেক করা হয়েছে। এর মানে হলো, যদি প্রাথমিক আয়তন V1 = V হয়, তবে চূড়ান্ত আয়তন V2 = V/2 হবে। আমাদের চূড়ান্ত চাপ (P2) নির্ণয় করতে হবে।
-
ধাপ ১: বয়েলের সূত্র ব্যবহার করে:
P1V1 = P2V2 -
ধাপ ২: মান বসিয়ে:
P1 * V = P2 * (V/2) -
ধাপ ৩: P2 এর মান বের করি:
P2 = (P1 * V) / (V/2)
P2 = 2 * P1
সুতরাং, চূড়ান্ত চাপ (P2) আদি চাপের (P1) দ্বিগুণ হবে। 🎉
ফলাফল:
নির্দিষ্ট পরিমাণ বায়ুকে সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় সংকুচিত করে আয়তন অর্ধেক করা হলে, চূড়ান্ত চাপ আদি চাপের দ্বিগুণ হবে। ✅
সংক্ষিপ্তসার:
| রাশি | প্রতীক | মান |
|---|---|---|
| প্রাথমিক চাপ | P1 | P |
| প্রাথমিক আয়তন | V1 | V |
| চূড়ান্ত চাপ | P2 | 2P |
| চূড়ান্ত আয়তন | V2 | V/2 |
| প্রক্রিয়া | - | সমোষ্ণ 🧊 |
আশা করি, ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে। 👍 কোনো প্রশ্ন থাকলে জিজ্ঞাসা করতে পারেন। 🤔
```